研究方向
催化反应工程；生物质化工；分子模拟；
博士至今一直从事高效多元醇选择性氧化催化剂的研发工作，主要基于反应工程特性分析来强化催化剂性能，具体有三方面的研究内容：反应机理探索及活性位辨认、酸碱活性位点的协同催化作用和结构敏感性分析及电子传递效应强化。上述研究成果得到了国内外同行的广泛认可，申请人在近5年已发表高水平SCI论文20余篇，其中以第一/通讯作者在Appl. Catal. B-Environ.、J. Catal.、AIChE. J.、Chem. Eng. Sci.等发表论文10余篇，申请专利1项。
1.Pt-Mn2O3界面工程促进乙二醇选择氧化制乙醇酸Au、Pt、Cu等金属能够与氧化物形成的界面结构能够可以改变催化剂表面的电子结构，并通过空间位阻效应的调节，影响中间产物的吸脱附行为。该工作立足于界面工程，设计特定的Pt-Mn2O3界面活性结构促进乙二醇的氧化。这项工作不仅可以切实提高乙二醇氧化生成乙醇酸的催化性能，同时可以为开发生物质多元醇氧化体系（例如甘油氧化、木糖氧化、葡萄糖氧化等反应）的高效负载型贵金属催化剂的设计提供新思路。相关结果已发表在Applied Catalysis B: Environmental 284 (2021) 119803 (SCI一区，IF=16.7)
2. 晶格畸变增强氧化的Ni-Co氧化物催化剂甘油转化为甘油酸
开发廉价高效催化剂用于甘油选择性氧化制备高附加值羧酸仍然是一个巨大的挑战。首次报道了具有晶格畸变的非贵金属Ni-Co氧化物催化剂作为高效稳定的催化剂，实现了催化性能的提升。本文合成的具有晶格畸变的新型Ni-Co氧化物催化剂对合理设计廉价高效的生物质多元醇催化氧化催化剂具有一定的指导意义。相关工作发表在Journal of Catalysis 381 (2020) 248–260 (SCI一区，IF=7.7)。
3. HZSM-5催化剂上乙酸及其烯酮中间体催化裂化的
密度泛函理论研究
羧酸催化裂解在生物质含氧化合物的改质中重新引起人们的极大兴趣。本工作用密度泛函理论（DFT）研究了醋酸在HZSM-5催化剂上的催化裂化机理。研究发现，乙酸首先质子化，然后氢转移生成乙烯二醇，然后脱水生成烯酮。结果表明，生成的乙酰阳离子不易进一步分解，导致乙酰阳离子和烯酮中间产物的积累。同时，烯酮与甲醇进一步反应，最终生成一氧化碳和乙烯。相关研究结果发表在Molecular Catalysis 437 (2017) 11–17 (SCI二区，IF=4.40)。